تطبيقات البطاريات الصلبة في المركبات الكهربائية

تستخدم هذه المركبة الكهربائية بشكل أساسي بطاريات الليثيوم الثلاثية أو بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، بسعات تتراوح بين 50.3 و61.13 كيلوواط/ساعة تقريبًا. يتوفر مدى القيادة الكهربائية الخالصة وفقًا لمعيار NEDC بثلاثة إصدارات: 400 كم، 420 كم، و500 كم. تتميز البطارية بتقنية التبريد السائل وتدعم الشحن السريع (حوالي 30-40 دقيقة حتى 80%) والشحن البطيء.

مع الانتشار السريع لمركبات الطاقة الجديدة، يبقى "قلق مدى القيادة" و"سلامة البطارية" أبرز مشكلتين تواجهان المستخدمين النهائيين. بصفتي مستكشفًا وممارسًا لتكنولوجيا البطاريات المتطورة،, علامة المنشور تلتزم الشركة بنقل تكنولوجيا البطاريات الصلبة المتقدمة من المختبر إلى الإنتاج التجاري الضخم.

تُفصّل دراسة الحالة هذه التطبيق الناجح لحلول البطاريات المتطورة من بريزم مارك في مشروع سيارة كهربائية بالكامل. وبفضل تجهيز هذه السيارة بنظام البطاريات عالي الأداء، تحقق توازناً مثالياً بين المدى والسلامة وكفاءة الشحن.

التحديات الأساسية ومتطلبات العملاء

كان هدف العميل هو ابتكار سيارة كهربائية بالكامل تجمع بين أعلى معايير السلامة، والمدى الطويل، والتكاليف القابلة للتحكم، لتلبية الاحتياجات المزدوجة للتنقل داخل المدن والسفر بين المدن. وتشكل البطاريات السائلة التقليدية مخاطر الهروب الحراري عند تعرضها لدرجات حرارة قصوى، بالإضافة إلى مخاطر التلف المادي، وهو ما شكّل نقطة الانطلاق الحاسمة لـ علامة المنشور الفريق التقني.

حلول بطاريات مخصصة من بريزم مارك

استنادًا إلى موقع مركبة العميل، قدمت بريزم مارك حلاً متكاملاً للبطاريات عالية الأداء ذات المسارين. ومن خلال دمج خبرتنا التقنية المتراكمة في مواد الإلكتروليت المتقدمة (مثل الإلكتروليتات الصلبة LATP/LLZO)، رفعنا بشكل ملحوظ معايير السلامة لمجموعة البطاريات بأكملها.

1. تصميم مصفوفة الخلايا المرنة

ولتوفير مساحة لمختلف فئات المركبات، قمنا بتخصيص نظامي نقل الحركة لهذا المشروع، لتغطية سعة بطارية إجمالية تتراوح من من 50.3 كيلوواط ساعة إلى 61.13 كيلوواط ساعة:

• نسخة الليثيوم الثلاثية عالية الطاقة (50.8 كيلوواط ساعة - 61.13 كيلوواط ساعة): تم تقديم تقنية الإلكتروليت شبه الصلبة/الهجينة الصلبة-السائلة، مما رفع كثافة طاقة الخلية إلى مستوى 230-270 واط/كجم. مع ضمان أعلى مستويات الأمان، توفر هذه التقنية خرج طاقة أقوى وأداءً ممتازًا وخفيف الوزن للطرازات المتطورة.
• إصدار فوسفات الحديد الليثيوم عالي الأمان (LFP): صُممت هذه السيارة خصيصاً للطرازات الأساسية والمحسّنة لعام 2021، وتعتمد على تقنية LFP الفريدة عالية الطاقة النوعية من Prism Mark. وبفضل تصميمها الهيكلي المتين، تحقق أقصى قدر من الفعالية من حيث التكلفة وأعلى مستويات الأمان.

2. نطاق وأداء متميزان في إعادة التعبئة

• نطاق NEDC الحقيقي: من خلال تحسين استخدام حجم البطارية وتصميمها خفيف الوزن، تحقق هذه المجموعة من المركبات نطاقات كهربائية بالكامل وفقًا لمعيار NEDC تبلغ 400 كم، 420 كم، و500 كم, ، وتغطي بدقة سيناريوهات السفر اليومية والبعيدة للمستخدمين.
• تجربة شحن فائقة السرعة: يساهم استخدام مواد عالية التوصيل وتصميمات محسّنة لواجهة الأقطاب الكهربائية في تقليل المقاومة الداخلية للبطارية بشكل كبير. كما يدعم الشحن السريع بالتيار المستمر بكفاءة عالية، مما يتيح استخدام فقط يستغرق الشحن من 0.6 إلى 0.62 ساعة (حوالي 36-40 دقيقة) من منخفض حتى 80%; عند اقترانها بمجموعة شحن بطيئة قياسية، يستغرق الأمر من 6 إلى 9 ساعات لإعادة شحنها بالكامل باستخدام الكهرباء الليلية خارج أوقات الذروة.

3. نظام التحكم في درجة حرارة التبريد السائل لجميع الأحوال الجوية

يُتيح استخدام المواد الصلبة وشبه الصلبة للبطارية نطاقًا أوسع لدرجات حرارة التشغيل. وبناءً على ذلك، جهّزت شركة بريزم مارك النظام بـ نظام تحكم عالي الكفاءة في درجة حرارة بطارية الطاقة المبردة بالسوائل. سواء في حرارة منتصف الصيف الحارقة أو البرد القارس الذي يصل إلى -20 درجة مئوية، يحافظ نظام إدارة الحرارة على الخلايا في نطاق التشغيل الأمثل، مما يؤدي إلى إطالة عمر دورة البطارية بشكل فعال (يظل الاحتفاظ بالسعة ممتازًا حتى بعد أكثر من 2000 دورة).

إعادة تعريف "السلامة القصوى"“

السلامة هي السمة الأساسية لعلامة بريزم مارك التجارية. خلال مرحلة البحث والتطوير والاختبار لحزمة البطاريات الخاصة بهذه المركبة، اجتاز نظام بطاريات بريزم مارك سلسلة من اختبارات السلامة الصارمة التي تتجاوز بكثير المعايير الوطنية:

• اختبارات اختراق المسامير وسحقها: تعمل الإلكتروليتات الهجينة الصلبة السائلة وفواصل الإلكتروليت الصلبة المرنة المستخدمة على تثبيط نمو التشعبات الليثيومية بشكل أساسي. وفي اختبار اختراق مسمار فولاذي بقطر 5 مم، حققت الخلية أداءً متميزًا. “"لا حريق، ولا انفجار، ولا هروب حراري شديد."”
• اختبارات الإساءة الشديدة: تغطي اختبارات الشحن الزائد والتفريغ الزائد والتسخين بدرجة حرارة عالية تصل إلى 150 درجة مئوية، وحتى اختبارات قصر الدائرة والصدمات الشديدة. حافظت بطاريات بريزم مارك على بنية فيزيائية وكيميائية مستقرة، مما شكل خط دفاع قوي لحماية حياة المستخدمين.

نظرة مستقبلية: السير نحو عصر الحالة الصلبة بالكامل

مع نجاح تنفيذ هذا المشروع،, علامة المنشور لقد أثبتت شركتنا مرة أخرى قدراتنا في مجال تسويق الطاقة الجديدة. واستناداً إلى هذه الخبرة التطبيقية الراسخة، حققت بطارية Prism Mark من الجيل التالي، المصنوعة بالكامل من مواد صلبة (باستخدام مصاعد ليثيوم معدنية فائقة الرقة، بكثافة طاقة تتجاوز 400-500 واط/كجم)، إنجازات كبيرة في المختبر وعلى خطوط الإنتاج التجريبية.

في المستقبل، ستواصل شركة Prism Mark اعتمادها على التكنولوجيا، والعمل جنبًا إلى جنب مع الشركاء العالميين لتوفير حلول طاقة فائقة أخف وزنًا وأبعد مدى وأكثر أمانًا للسيارات الكهربائية وتطبيقات الطاقة المتطورة وقطاعات الطيران والفضاء.

نبذة عن بريزم مارك

بريزم مارك شركة رائدة متخصصة في البحث والتطوير لمواد البطاريات المتقدمة وتكامل أنظمة البطاريات المتكاملة. نركز على تصنيع بطاريات الحالة الصلبة عالية الطاقة، والبطاريات الهجينة الصلبة والسائلة، والمواد الأساسية، ساعين إلى تمكين مستقبل خالٍ من الكربون بالاستعانة بالتكنولوجيا.